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그림과 같은 원형관에 비압축성 유체가 흐를 때 A단면의 평균속도가 V1… | [일반기계기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 19년 1회차
그림과 같은 원형관에 비압축성 유체가 흐를 때 A단면의 평균속도가 V1일 때 B단면에서의 평균속도 V는?
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해설

연속방정식에서 V = (d1/d2)² V1 이다.

그림은 지름 d1인 A단면에서 지름 d2인 B단면으로 좁아지는 원형관이고 유동은 A에서 B로 흐른다. 비압축성이므로 두 단면의 체적유량이 같다. A1V1=A2VA_{1}V_{1}=A_{2}V

원형 단면적은 A=πd24A=\dfrac{\pi d^{2}}{4} 이므로
V=A1A2V1=d12d22V1=(d1d2)2V1V=\dfrac{A_{1}}{A_{2}}V_{1}=\dfrac{d_{1}^{2}}{d_{2}^{2}}V_{1}=\left(\dfrac{d_{1}}{d_{2}}\right)^{2}V_{1}

지름비를 1제곱만 쓰면 면적이 아니라 지름에 반비례한다고 본 셈이고, d2/d1 로 뒤집으면 관이 좁아지는데 오히려 느려진다는 뜻이 되어 그림의 유동방향과 어긋난다.

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